Internet, Kommunikationselektronik und Feldbusschnittstellen machen aus Schaltgeräten multifunktionale Komponenten, die sich nahtlos in die Anlagenautomatisierung integrieren.
Der Schaltschrank mit seinen typischen Einzelkomponenten hat ausgedient. „Der Trend geht heute in Richtung vernetzter Systeme und Komponenten“, stellt Rudi Boldin fest. „Dadurch reduzieren sich der Verdrahtungsaufwand und die Software-Schnittstellen drastisch“, bekräftigt der Geschäftsführer der in Bonn ansässigen Moeller GmbH.
Nach Boldin werden dabei Schaltgeräte zu Bestandteilen intelligenter Gesamtsysteme: „Technologietrends aus der Informationstechnologie und PC-Welt – denken wir an Windows, Web oder Ethernet TCP/IP – öffnen Innovationsfelder für herkömmliche Schaltgeräte“, unterstreicht der Geschäftsführer. Der Schütz mit eigener Homepage wird real, wenn heutige Feldbussysteme morgen Kommunikationstechnologien Platz machen, die sich stark an das Internet anlehnen.
Demnach werden sie unter Windows parametriert und konfiguriert. Bedienoberflächen im Internet-Stil ermöglichen schnelles und einfaches Navigieren durch das umfangreiche Funktionsangebot. Kommunikationsbarrieren und Hierarchien entfallen. TCP/IP über Ethernet öffnet Schaltgeräten das gesamte Spektrum der durchgängigen Datenübertragung.
Auch wenn die Funktion Schalten auf lange Sicht ein elektromechanischer Ablauf bleibt, leistet die Elektronik dabei einen wesentlichen Beitrag. Als Beispiel nennt Boldin, dass die Antriebe der neuen Schützreihe elektronisch unterstützt werden. Nur so wurde es möglich, die Anzugsleistung um rund 80 % und die Halteleistung sogar um 96 % zu reduzieren. Der Vorteil: Die geringere Leistungsaufnahme und minimale Verlustleistung – sprich Wärme – ermöglichen kleinere Steuertransformatoren und eine höhere Packungsdichte. Nicht zuletzt reduziert der innovative elektronische Antrieb die Zahl der Spannungsvarianten drastisch. „Mussten wir früher 150 Varianten im Programm haben, so genügen heute nur noch vier“, erklärt der Automationsverantwortliche. Weiter ermöglicht die Elektronik unterschiedliche Ansteuermöglichkeiten: Es geht konventionell, also aus dem Netz, aber auch über speicherprogrammierbare Steuerungen. Zudem können die Geräte mittels Befehlsgeräten und über Bussysteme direkt angesteuert werden – Verstärkerbausteine und Koppelschütze können dabei entfallen.
Bei den physikalischen Vorgängen wird aufgrund neuer Marktanforderungen und Veränderungen im Umfeld die Vakuumtechnologie für Schaltgeräte zunehmend wichtiger. Boldin verweist dabei auf einen technischen und einen ökologischen Aspekt. So gewährleistet das Schalten im Vakuum eine sehr hohe elektrische Lebensdauer der Schaltkontakte. Ferner verhindert die hermetische Geschlossenheit des Schaltraums die Emission ionisierter Gase.
Schaltgeräte müssen heute systemische Fähigkeiten aufweisen
Elektronik sorgt im Motorschutzrelais ZEV für den Vollschutz mittels der direkten Thermistor-Temperaturmessung im Motor. Das bedeutet eine indirekte Temperaturüberwachung über den Strom und durch die Erdschlussüberwachung. „Nur so ließen sich wirtschaftlich die Vorteile der drei Überwachungsverfahren in einem Gerät realisieren“, sagt Boldin.
Die Möglichkeit, Stromerfassungsmodul und Auswertegerät getrennt anzuordnen, ergibt nach Boldin eine zusätzliche Flexibilität bei Entwurf und Einbau im Schaltschrank. Elektronische Motorschutzgeräte werden noch über gängige Bussysteme eingebunden.
„Wir entwickeln zum Beispiel Systemkomponenten wie Motorstarter, die in zukünftige Automatisierungssysteme physisch integriert werden“, erläutert Boldin. Ein modularer Aufbau erleichtert die Konfiguration kundengerechter Applikationen. Das Automatisierungssystem erhält dabei weitreichenden Zugriff auf die Verbraucher und deren Betriebszustände. Dazu kommt, dass Diagnosesysteme Informationen über Fehler oder Restlebensdauer geben.
Weitere Vorteile sind, dass die konventionelle Steuerverdrahtung entfällt und das System sich bei der Inbetriebnahme flexibel erweitern lässt. Gleichzeitig ist ein schneller Austausch einzelner Module im Fehlerfall gewährleistet. Überdies reduziert ein Energiebus den Montageaufwand und erhöht die Flexibilität. wm
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